Embullition Point -konsept, beregning og eksempler

Han Kokepunkt Det er temperaturen som damptrykket til væsken samsvarer med det eksisterende atmosfæretrykket på stedet eller rommet. Væsken blir forvandlet til damp. I løpet av denne fasen oppstår utseendet til bobler som utgjør overflaten av væsken, og de slipper unna luften.

På den annen side er det normale eller standard kokepunktet temperaturen som en væske koker ved havnivå; det vil si til en trykkatmosfære (101.325 kPa). I mellomtiden definerer IUPAC (1982) kokepunktet som temperaturen som en væske koker ved et trykk på 100 000 kPa.

Alle væsker vil begynne å koke når damptrykket tilsvarer ytre trykk. Kilde: Ervins Strauhmanis via Flickr (https: // www.Flickr.com/bilder/ervins_strauhmanis/18775075796)

Det normale kokepunktet med vann er 99,97 ºC. Men på toppen av Mount Everest, i en høyde over havnivået på 8.848 m og ved et atmosfærisk trykk på 34 kPa er 71 ºC. Standard kokepunkt anbefalt av IUPAC er 99,61 ºC ved et trykk på 100,00 kPa (1 bar).

Fra ovenstående følger det at atmosfæretrykk er en avgjørende faktor i verdien av kokepunktet, siden det er trykket som en væske å koke må nå. Jo høyere atmosfærisk trykk som en væske blir utsatt for, desto større er kokepunktet. Det motsatte er også sant.

[TOC]

Hvordan beregne kokepunktet?

Å ta vann som et eksempel, en enkel måte å beregne verdien av kokepunktet er å bruke en av dens coligative egenskaper; det vil si økningen i kokepunktet på grunn av tilstedeværelsen av oppløste stoffer i den vandige løsningen.

Kokepunktet for vannet øker ved å tilsette oppløste stoffer, på grunn av samspillet mellom vannmolekylene og molekylene i oppløsningene.

Økningen i kokepunktet for vann er gitt av følgende matematiske uttrykk:

Det kan tjene deg: Gallinsyre: Struktur, egenskaper, innhenting, bruk

Δt_og = K_og · m

Δt_og = Kokende punktvariasjon

K_og = Kokende konstant

m = Moralen i løsningen

Embullition Point -økning

Kokepunktet i seg selv kan ikke beregnes, men bestemmer. Imidlertid gjør den forrige ligningen å beregne økningen i denne verdien. Følgende øvelse lar deg avklare dette:

- Trening

Beregn variasjonen i kokepunktet på vannet ved å tilsette 30 g natriumklorid (NaCl) til 250 g vann, vel vitende om at kokingskonstanten (KE) har en verdi på 0,52 ºC · kg/mol. NaCl molekylvekt = 58,5 g/mol.

Hvis kokepunktet til vannet er 100 ºC: hva vil være verdien av NaCl -løsningen kokepunkt?

Første skritt

NaCls molens beregning:

Mol NaCl = 30 g / (58,5 g / mol)

= 0,513 føflekker

Andre trinn

Beregning av løsningen i løsningen:

0,513 mol NaCl blir oppløst i 300 g vann. For å oppnå moralen i løsningen, blir NaCls føflekker tatt til 1.000 g (kg).

Mol oppløsninger/kg vann (moleality) = (0,513 mol/300 g vann) · (1000 g vann/kg vann)

= 1,71 mol/kg vann

Tredje trinn

Beregning av økningen i kokepunktet på grunn av NaCls tillegg:

Δt_og = m · K_og

Δt_og = 1,71 (mol/kg vann) · 0,52 ºC · (kg vann/mol)

= 0,889 ºC

Fjerde trinn

Beregning av kokepunktet for NaCl -løsningen:

T_ogNaCl = t_ogH₂O +ΔTE

= 100 ºC +0.889 ºC

= 100.889 ºC

Eksempler på Embullition

Vann

Det normale kokepunktet med vann er 99,97 ºC. Denne verdien er relativt høy gitt den lille størrelsen på molekylet. Imidlertid forklares det med dens uvanlige polaritet og dens evne til å etablere hydrogenbindinger med nabo eller beslektede molekyler.

Oksygenatomet har større affinitet for elektroner enn hydrogenatom. Derfor beveger elektronene til O-H-kovalente bindingen seg mot oksygen, og blir negativt ladet; mens hydrogenatomet, positivt lastet.

Det kan tjene deg: Nikkelhydroksid (II): Struktur, egenskaper, bruksområder, risiko

Som et resultat av dette er vannmolekyler dypp. Det kan samhandle med andre vannmolekyler, og utgjør en intermolekylær kraft som bidrar til økningen i kokepunktet. I tillegg bruker vann oksygenatom for å danne hydrogenbroer med andre vannmolekyler (h₂ÅH ÅH).

Alkohol

Alkoholene som er til stede i deres struktur OH -grupper. Disse gruppene er polare, som genererer dipol-dipol-interaksjonen mellom lignende molekyler. Alkoholer kan også danne hydrogenbroer. Disse to interaksjonene representerer de viktigste bidragene til intermolekylære krefter.

Disse kreftene forklarer hvorfor kokepunktene til alkohollene er høyere enn de tilsvarende hydrokarbonene. Hovedfaktorene som bestemmer kokepunktene i alkoholer er molekylmasse og dens struktur.

Kokepunktet øker ved å øke antallet karbonatomer og avtar med forgrening. For eksempel: Etanol har et kokepunkt på 78,37 ºC, men 66 ºC metanol, og 80,3 ºC isopropylalkohol.

Oljer

Oljene brytes ned ved oppvarming før de når koke- eller kokepunktet, så estimatene for kokepunktene deres er knappe og unøyaktige. Det estimerte kokepunktet for soyaolje er 300 ºC.

I stedet for kokepunkter, rapporteres deres røyk- eller forbrenningspunkter. Disse er nådd når de oppvarmes en olje til en vis.

Følgende er eksempler på røykpunktet til noen oljer: mandelolje 221 ºC; Rapsolje 220 ºC; Kokosnøttolje 232 ºC; og olivenolje (jomfru) 210 ºC.

Gull

Gull er et edelt metall med en tetthet 19,32 g/cm³. Presenterer et høyt kokepunkt, på grunn av tilstedeværelsen av den metalliske lenken. Imidlertid er det avvik mellom de rapporterte verdiene for kokepunktet, som kanskje gjenspeiler forskjeller i graden av renhet av gullprøvene som er sendt til studien.

Kan tjene deg: trippel kovalent lenke

Melk

Melk er en vandig løsning som har løsninger av ulik karakter og sammensetning; Salter, sukker, protein, lipider, aminosyrer osv. Kokepunktet med melk er litt høyere enn vannet, på grunn av hvor relaterte disse forbindelsene med vann, så det er vanskeligere å fordampe det.

Sukker

Glukose har et fusjonspunkt på 146 ºC, som sammenfaller med glukose -nedbrytningspunktet. Derfor kan ikke kokepunktet ditt oppnås. Den samme situasjonen oppstår med sukrose, bordsukker, som har et smeltepunkt på 186 ºC og et nedbrytningspunkt på 186 ºC.

Smeltepunktet er temperaturen som et kjemisk element eller forbindelse passerer fra fast tilstand til flytende tilstand. Så når sukkeret dekomponerer er det ingen stabil væske for bestemmelse av kokepunktet.

Jern

Jernkokepunktet er 2.861 ºC. Denne høye verdien forklares med den store mengden energi som er nødvendig for å overvinne tiltrekningskraften mellom metallatomer. I tillegg er det nødvendig å overvinne mange elektrostatiske krefter på grunn av metallnettverket -formet struktur.

Referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Kokepunkt. Hentet fra: i.Wikipedia.org
3. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11. februar 2020). Definisjon av kausjonspunkt i kjemi. Gjenopprettet fra: Thoughtco.com
4. Cedron J.; Landa v. & Robles J. (2011). Intermolekylære krefter. Generell kjemi. Gjenopprettet fra: Korint.PUCP.Edu.PE
5. Samuel Belcher. (s.F.). Gull. Gjenopprettet fra: Kjemi.Pomona.Edu
6. Don Ulin. (17. desember 2010). Hva er kausjonspunktet for godteri? Gjenopprettet fra: Indianapublicmedia.org
7. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11. februar 2020). Hva er kausjonspunktet med melk? Gjenopprettet fra: Thoughtco.com